Skip to main content
SUPERVISOR
Ali Saidi,Morteza Shamanian esfahani
علي سعيدي (استاد راهنما) مرتضي شمعانيان اصفهاني (استاد مشاور)
 
STUDENT
Majid Zarezade Mehrizi
مجيد زارع زاده مهريزي

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386

TITLE

Combustion Synthesis of Fe3Al/TiC Composite
The aim of this work was production of Fe 3 Al/TiC composite by combustion synthesis with ferrotitanium, graphite and aluminum powders. Also, we investigated effect of different parameter on combustion synthesis characteristics and combustion synthesis mechanism by Combustion Front Quenching Method (CFQM) and thermal analysis. The microstructural evolution during combustion synthesis was analyzed by SEM. The phase constituents of the product were evaluated by X- ray diffraction. Result showed that the mixture with the lower aluminum content gave out a higher combustion temperature and lower ignition temperature. Depending on the Al content, different aluminides formed as phases of matrix. CFQM result showed that at first, Al powders melted at 933K and surrounded FeTi 2 particles and carbon powders. When the temperature increased to 1358K, FeTi 2 melted and Al and C dissolved in Fe and Ti. Then solid-liquid and liquid-liquid reactions took place and TiC and Fe 3 Al formed. Based on these results, a ternary-solution-precipitation model was proposed for combustion synthesis of Fe 3 Al/ TiC composite powders. Thermal analysis result showed that no trace of TiAl x (x=1,3) was formed in all samples and the reaction of (Ti-Fe)-Al-C system took place in the following two steps: first, molten Al and Fe reacted exothermically to form Fe-Al intermetallic compound. Second, the produced heat melted the ferrotitanium with lower Fe content and resulted in a liquid containing Ti, Fe, Al and C.
هدف از اين پژوهش توليد کامپوزيت آلومينايد آهن– کاربيد تيتانيوم به روش سنتز احتراقي با استفاده از پودرهاي فروتيتانيوم، گرافيت وآلومينيوم بوده است. ضمن مشخصه يابي محصولات توليدي و اثر عوامل اجرايي بر آن، مسير انجام واکنش سنتز احتراقي به دو روش کوئنچ جبهه احتراق و آناليز حرارتي انجام گرفت. مشخصه‌يابي پودر کامپوزيت توسط آناليز پراش پرتو ايکس (XRD) و ميکروسکوپ الکتروني روبشي (SEM) انجام شد. نتايج بررسي‌ها نشان داد که افزايش مقدار آلومينيوم سبب کاهش دماي احتراق نمونه ها مي شود. همچنين تغيير مقدار آلومينيوم سبب تغيير فاز زمينه شده و آلومينايدهاي مختلفي تشکيل مي شود. بررسي مسير انجام واکنش به روش کوئنچ جبهه احتراق نشان مي دهد که ابتدا ذرات آلومينيوم در دماي ?C 660 کاملا ذوب شده و به همراه کربن، ذرات FeTi 2 را احاطه مي کنند. با افزايش دما، ذرات FeTi 2 (با نقطه ذوب ?C 1085) کاملا ذوب شده و تشکيل محلول مذابي از تيتانيوم، آهن، کربن و آلومينيوم مي دهد. به دليل انحلال سريع تر کربن داخل تيتانيوم، کربن محتوي تيتانيوم افزايش يافته و تشکيل TiC x با مقادير غيراستوکيومتري کربن مي دهد. بيشتر ذرات TiC در دمايي کمتر از ?C1450 در مذاب آلياژ آهن و آلومينيوم رسوب مي کنند و فاز آلومينايد آهن اطراف ذرات درشت تشکيل مي شود. بر اساس مشاهدات ريزساختار و نتايج به دست آمده، مي توان واکنش سنتز احتراقي کامپوزيت مزبور را توسط مکانيزم انحلال- رسوب سه تايي توصيف نمود. بررسي مسير انجام واکنش به روش آناليز حرارتي نيز نشان مي دهد که با ذوب شدن Al در تماس با ترکيب Fe 3 Al تشکيل مي شود که همراه با آزاد شدن گرماست. گرماي آزاد شده باعث ذوب شدن سطحي Ti با فروتيتانيوم شده که با حل شدن کربن در آن فاز TiC به وجود مي آيد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی